Laboratoř molekulární ekologie a fylogenetiky (Pável Fortunato Matos Maraví)
Laboratoř molekulární ekologie a fylogenetiky
Naším cílem je porozumění původu obrovské biodiverzity hmyzu v tropech. Zajímají nás evoluční a ekologické procesy, které formovaly diversifikaci a šíření druhů.
Využíváme genomické nástroje (target sequence capture, whole-genome re-sequencing) ke studiu makroevolučních a biogeografických vzorců, které byly utvářeny minulými abiotickými událostmi a biotickými interakcemi. Naším cílem je také porozumění evoluci fenotypové diversity a biotických interakcí. Více informací na https://pavelmatos.wordpress.com/.
Běžící vědecké projekty
Náš výzkum je podporován Grantovou agenturou ČR (GAČR grant GJ20-18566Y). Cílem tohoto projektu je porozumění tomu, jak mezidruhové interakce (predace, mutalismus) a abiotické faktory (klima, geografie), ovlivnily diversifikaci motýlů na makroevolučním (druhy, rody, čeledě) a mikroevolučním měřítku (populace v rámci druhu).
Řešené výzkumné projekty
Využití genomiky pro ochranu hmyzu v ČR: motýli jako modelová skupina
Číslo projektu: SS07010197
Hlavní příjemce: Biologické centrum AV ČR, v. v. i.
Hlavní řešitel: RNDr. Irena Klečková, PhD
Datum zahájení a ukončení projektu: 01. 04. 2024 - 31. 12. 2026
Cíl projektu: 1) Monitoring genetické diverzity populací dvou ekologických forem kriticky ohroženého modráska hořcového, pro které identifikujeme geneticky jedinečné populace; zjistíme efektivní velikosti populací; zrekonstruujeme historickou demografii; odvodíme vliv genetické výměny a velikosti populací na pravděpodobnost vzniku lokálních adaptací a fixaci maladaptivních alel; detekujeme vnitrobuněčné parazity. Tyto informace integrujeme ve spolupráci s AOPK pro plán péče o populace modráska hořcového. 2) Zavedení standartních metodik sběru vzorků ohrožených druhů motýlů a reprodukovatelných bioinformatických přístupů do plánování péče o druhy motýlů ohrožených změnou klimatu a antropogenní činností.
Biogeografie a diversifikace Neotropické diversity
.png)
Tropy Jižní Ameriky, tzv. Neotropy, jsou biogegografickou oblastí, která hostí unikátní rostlinné a živočišné druhy. Bohatá diversita života, forem a genů v této oblasti jde ruku v ruce s variabilitou klimatu, krajiny a nadmořských výšek. Dlouho přetrvávající otázka prvních přírodovědců přesto stále není rozluštěna: je unikátní a bohatá biodiversita Neotropů výsledkem komplexity vnějšího prostředí?
Využíváme fylogenomické datasety k odvození fylogenetických stromů. Tento přístup je důležitý k vyřešení evolučních vztahů, odhadů časů diversifikace a ke studiu rychlosti a modu diversifikace druhů. Navíc, fylogenomické stromy poskytují informaci o tom, jak se oblasti staly zdroji nebo propadlišti biodiverzity.
Evoluce fenotypů a konvergence u Neotropických motýlů
Morfologie a barevnost křídel motýlů jsou pod silným selekčním tlakem partnerů anebo.png)
přirozených nepřátel. Evoluce fenotypů může probíhat nezávisle na molekulárních a diversifikačních rychlostech, což vede k vzniku vzájemné podobnosti druhů, zatímco příbuzné druhy mohou mít odlišný vzhled.
Mimikry motýlů jsou klasickým příkladem přirozené selekce, kdy si predátoři spojí nelukrativní kořist s jejím výstražným zbarvením. Neotropy hostí několik druhových komplexů nepříbuzných motýlů, kteří jsou si navzájem podobní. Studujeme konvergentní evoluci soumračníků podtribu Eudamina (Hesperiidae) tím, že srovnáváme evoluci fenotypů (tvarů a barev) ve fylogenetickém rámci. Navíc Neotropické soumračníky využíváme jako modely v behaviorální experimentech s ptáky, abychom testovali předpoklady pro mimikry.
Ekologická a populační genomika
Druhy a jejich genomy jsou neustále pod vlivem vnějšího prostředí. Odpovědi genomů, v lokálním
a regionálním měřítku, mohou být kvantifikovány s využitím efektivních nástrojů jako je high-throughput DNA sekvenování. Naším cílem je porozumění tomu, jak minulé změny struktury krajiny a klimatu utvářely diversitu a distribuci populací.
Studujeme lokální adaptace a známky selekce v genomech motýlů. Odhadujeme, jak Pleistocénní fluktuace klimatu utvářely strukturu a genetický tok populací mezi geografickými oblastmi. Také studujeme genomické oblasti divergence mezi sympatrickými druhy s vysokou morfologickou podobností, které jsou si blízce příbuzné (sesterské druhy) nebo evolučně nepříbuzné.
